Кинетика образования германомолибденового гетерополианиона в водных растворах

• Автор: Баянов, Владимир Андреевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 111 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ГЕТЕРОПОЛИСОЕДИНЕНИЯ: ТИПЫ СТРУКТУР И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В СОВРЕМЕННОЙ ХИМИИ

1.1. Типы структур полиоксометаллатов

1.2 Роль гетерополисоединений в современной химии

1.2.1 Полиоксометаллаты как аналитическая форма определения элементов

1.2.2. Полиоксометаллаты в биохимии

1.2.3.Применение полиоксометаллатов в катализе

1.2.4. Полиоксометаллаты как наноструктуры

1.2.5. Другие области применения

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ ОБРАЗОВАНИЯ ГЕРМАНОМОЛИБДЕНОВОГО ГЕТЕРОПОЛИАНИОНА
2.1. Характеристика германомолибденового гетерополианиона как аналитической формы определения элемента
2.2. Классическая спектрофотометрическая методика определения германия в виде германомолибленового гетерополианиона
2.3. Подбор оптимальных условий для проведения спектрофотометрического эксперимента
2.4. Характеристика использованных реагентов
2.5. Методика проведения кинетического эксперимента
2.6. Синтез монокристаллической однозамещенной серебряной соли германомолибденового гетерополианиона
2.7. Исследование состава и структуры серебряной соли германомолиденовой гетерополикислоты
2.8. Возможность определения кремния и германия в совместном присутствии в водных растворах в виде молибденовых гетерополианионов
ГЛАВА 3. КИНЕТИЧЕСКАЯ СХЕМА ОБРАЗОВАНИЯ
ГЕРМАНОМОЛЕІБДЕНОВОГО ГЕТЕРОПОЛИАНИОНА

3.1. Механизм образования германомолибденовых гетерополианионов в кислых водных растворах
3.2. Влияние водородного показателя на кинетику образования германомолиденового гетерополианиона в водных растворах
3.3. Кинетическая схема образования германомолиденовых гетерополианионов
3.4. Определение константы скорости образования Р-формы германомолиденового гетерополианиона кр
3.5. Кинетическая схема определения кремния и германия в виде молибденовых гетерополианионов в совместном присутствии
ГЛАВА 4. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕРМАНИЯ И КРЕМНИЯ В СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИ

4.1. Анализ ограничений кинетической схемы определения германия и кремния
в совместном присутствии
4.2. Методика дифференциального спектрофотометрического определения германия и кремния в совместном присутствии
4.3. Результаты дифференциального спектрофотометрического определения германия и кремния в совместном присутствии
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Гетерополисоединения (ГПС) и изополисоединения (ИГТС) относятся к большому классу неорганических веществ - полиоксометаллатам (ПОМ), содержащим десятки или даже сотни атомов переходных металлов и кислорода.
Широкие исследования в области химии этих комплексных неорганических соединений не прекращаются с первой половины ХХ-го века, поскольку интересны не только теоретические аспекты их получения, но и области применения: катализ; аналитическая химия; биохимия, включая работы в области онкологии; а также супрамолекулярная химия - ПОМ представляют несомненный интерес как строительные блоки в наноструктурных композитах и молекулярных кластерах, благодаря своему симметричному, ажурному строению и способностью к самоорганизации, а также возможности создания полимерных структур и материалов на их основе. Помимо этого, особенности химических свойств ПОМ послужили базой для развития многих фундаментально важных концепций, в частности, представлений о самосборке (self-assembly) полиядерных соединений, в т.ч. наноразмерных, обладающих сложной структурой, что является одним из трендов развития современной химии и материаловедения.
Актуальность работы.
Актуальность настоящей работы обусловлена тем, что современные исследования в области химии ПОМ в основном связаны с методами их синтеза и областями применения. В тоже время известно, что для получения целевого продукта с заданным комплексом свойств необходимо иметь представление о кинетике его образования, а для более сложных соединений, таких как молекулярные кластеры, - знать механизм образования строительных блоков в наноструктурных композитах на основе ПОМ.
Цель работы.
Создание кинетической схемы, описывающей процессы комплексообразования и изомерного перехода германомолибденового гетерополианиона в водных растворах в одно- и бикомпонетных системах,

Для приготовления раствора германомолибденовой кислоты использовали классическую методику, описанную в разделе 2.6. Растворы GeCb и молибдата аммония брались с небольшим избытком молибдата аммония относительно стехиометрического соотношения Ge.'Mo = 1:12 (т.к. при недостатке молибдат-содержащего реагента образования насыщенного германомолибденового комплекса не происходит, а при его значительном избытке возможно соосаждение молибдата серебра с синтезируемым соединением), подкисление раствора производили раствором азотной кислоты.
Через 5 — 10 минут от момента начала комплексообразован ия в раствор германомолибденового ГПА добавляли раствор нитрата серебра в строго стехиометрическом количестве для получения однозамещенной соли. С целыо получения насыщенного раствора упаривание проводилось при температуре 60о0С в течение 5 часов. Время старения раствора при комнатной температуре составляло двое суток. По истечении этого времени ГПС кристаллизовалось из раствора в виде желтых блестящих чешуек и игл.
Было установлено, что полученный высушенный осадок относительно плохо растворим в воде и органических растворителях (этиловом и пропиловом спирте, ацетоне).
2.7. Исследование состава и структуры серебряной соли германомолиденовой
гетерополикислоты
Состав кристаллического образца соли германомолибденовой гетерополикислоты исследовался с помощью рентгено-флуоресцентпого анализа на РСФА “SPECTROSCAN GF-2” и методом электронной микроскопии на микроскопе Hitachi S-570 с элементным анализом Bruker Quantax 200 with DX system. Согласно результатам анализа в полученной соли соблюдается молярное соотношение между элементами Ge:Mo=l:12, что подтверждает образование соединения насыщенного ряда при pH = 1,2. Содержание серебра в соединении строго соответствует молярному соотношению Ag:Ge =1:1, и является